Nadharia mpya kuhusu jinsi injini ya EmDrive inavyofanya kazi. Injini inawezekana vinginevyo
EmDrive maarufu (1) haipaswi kuvunja sheria za fizikia, asema Mike McCulloch (2) wa Chuo Kikuu cha Plymouth. Mwanasayansi anapendekeza nadharia inayopendekeza njia mpya ya kuelewa mwendo na hali ya vitu vyenye kasi ndogo sana. Ikiwa alikuwa sahihi, tungeishia kuita gari la ajabu "isiyo ya inertial", kwa sababu ni hali, yaani, inertia, ambayo inasumbua mtafiti wa Uingereza.
Inertia ni tabia ya vitu vyote vilivyo na wingi, huguswa na mabadiliko katika mwelekeo au kuongeza kasi. Kwa maneno mengine, wingi unaweza kuzingatiwa kama kipimo cha hali. Ingawa hii inaonekana kwetu dhana inayojulikana, asili yake sio dhahiri sana. Wazo la McCulloch linatokana na dhana kwamba hali ni kutokana na athari iliyotabiriwa na uhusiano wa jumla unaoitwa. mionzi kutoka Unruhhii ni mionzi nyeusi ya mwili inayofanya kazi kwenye vitu vinavyoongeza kasi. Kwa upande mwingine, tunaweza kusema kwamba halijoto ya ulimwengu inaongezeka kadri tunavyozidi kuongeza kasi.
2. Mike McCulloch wa Chuo Kikuu cha Plymouth
Kulingana na McCulloch, inertia ni shinikizo tu linalotolewa na mionzi ya Unruh kwenye mwili unaoongeza kasi. Athari ni ngumu kusoma kwa uharakishaji tunaoona kwa kawaida duniani. Kulingana na mwanasayansi, hii inaonekana tu wakati kasi inakuwa ndogo. Kwa kuongeza kasi ndogo sana, urefu wa mawimbi wa Unruh ni mkubwa sana hivi kwamba hauingii tena kwenye ulimwengu unaoonekana. Wakati hii itatokea, McCulloch anasema, inertia inaweza tu kuchukua maadili fulani na kuruka kutoka kwa thamani moja hadi nyingine, ambayo inafanana na athari za quantum. Kwa maneno mengine, hali lazima ihesabiwe kama sehemu ya kuongeza kasi ndogo.
McCulloch anaamini kwamba wanaweza kuthibitishwa na nadharia yake katika uchunguzi. spikes za kasi za ajabu huzingatiwa wakati wa kupita kwa vitu vingine vya anga karibu na Dunia kuelekea sayari zingine. Ni ngumu kusoma athari hii kwa uangalifu Duniani kwa sababu kasi inayohusishwa nayo ni ndogo sana.
Kuhusu EmDrive yenyewe, dhana ya McCulloch inategemea wazo lifuatalo: ikiwa fotoni zina aina fulani ya misa, basi zinapoakisiwa, lazima zipate hali. Hata hivyo, mionzi ya Unruh ni ndogo sana katika kesi hii. Ni ndogo sana kwamba inaweza kuingiliana na mazingira yake ya karibu. Katika kesi ya EmDrive, hii ni koni ya muundo wa "injini". Koni huruhusu mionzi ya Unruh ya urefu fulani kwenye ncha pana, na mionzi ya urefu mfupi kwenye ncha nyembamba. Picha zinaonyeshwa, hivyo inertia yao katika chumba lazima ibadilike. Na kutoka kwa kanuni ya uhifadhi wa kasi, ambayo, kinyume na maoni ya mara kwa mara kuhusu EmDrive, haijakiukwa katika tafsiri hii, inafuata kwamba traction inapaswa kuundwa kwa njia hii.
Nadharia ya McCulloch inaweza kujaribiwa kwa njia angalau mbili. Kwanza, kwa kuweka dielectri ndani ya chumba - hii inapaswa kuongeza ufanisi wa gari. Pili, kulingana na mwanasayansi, kubadilisha saizi ya chumba kunaweza kubadilisha mwelekeo wa msukumo. Hii itatokea wakati mionzi ya Unruh inafaa zaidi kwa mwisho mwembamba wa koni kuliko ile pana. Athari sawa inaweza kusababishwa na kubadilisha mzunguko wa mihimili ya photon ndani ya koni. "Mabadiliko ya msukumo tayari yametokea katika jaribio la hivi majuzi la NASA," asema mtafiti wa Uingereza.
Nadharia ya McCulloch, kwa upande mmoja, inaondoa shida ya uhifadhi wa kasi, na kwa upande mwingine, iko kando ya mkondo wa kisayansi. (sayansi ya kawaida ya pembezoni). Kwa mtazamo wa kisayansi, inaweza kujadiliwa kudhani kuwa fotoni zina wingi wa inertial. Aidha, kimantiki, kasi ya mwanga inapaswa kubadilika ndani ya chumba. Hii ni ngumu sana kwa wanafizikia kukubali.
3. Kanuni ya uendeshaji wa injini ya EmDrive
Inafanya kazi lakini majaribio zaidi yanahitajika
EmDrive awali ilikuwa chimbuko la Roger Scheuer, mmoja wa wataalam mashuhuri wa angani barani Ulaya. Aliwasilisha muundo huu kwa namna ya chombo cha conical. Mwisho mmoja wa resonator ni pana zaidi kuliko nyingine, na vipimo vyake huchaguliwa kwa njia ya kutoa resonance kwa mawimbi ya umeme ya urefu fulani. Kwa hiyo, mawimbi haya yanayoenea kuelekea mwisho mpana lazima yaongeze kasi na polepole kuelekea mwisho mwembamba (3). Inafikiriwa kuwa, kama matokeo ya kasi tofauti za uhamishaji wa mawimbi ya mbele, hutoa shinikizo tofauti la mionzi kwenye ncha tofauti za resonator, na kwa hivyo. kamba isiyo batili ambayo husogeza kitu.
Hata hivyo, kwa mujibu wa fizikia inayojulikana, ikiwa hakuna nguvu ya ziada inatumiwa, kasi haiwezi kuongezeka. Kinadharia, EmDrive inafanya kazi kwa kutumia hali ya shinikizo la mionzi. Kasi ya kikundi cha wimbi la sumakuumeme, na kwa hivyo nguvu inayotokana nayo, inaweza kutegemea jiometri ya mwongozo wa wimbi ambalo hueneza. Kulingana na wazo la Scheuer, ikiwa utaunda mwongozo wa wimbi la conical kwa njia ambayo kasi ya wimbi kwenye mwisho mmoja inatofautiana sana na kasi ya wimbi kwenye mwisho mwingine, basi kwa kutafakari wimbi hili kati ya ncha mbili, unapata tofauti katika shinikizo la mionzi. , i.e. nguvu ya kutosha kufikia traction. Kulingana na Shayer, EmDrive haikiuki sheria za fizikia, lakini hutumia nadharia ya Einstein - injini iko katika mfumo tofauti wa marejeleo kuliko wimbi la "kazi" ndani yake..
Hadi sasa, ni ndogo sana tu zimejengwa. Prototypes za EmDrive na nguvu ya traction ya utaratibu wa micronews. Taasisi kubwa ya utafiti, Chuo Kikuu cha Xi'an Northwest Polytechnic cha China, imefanyia majaribio injini ya mfano yenye msukumo wa 720 µN (micronewtons). Huenda isiwe nyingi, lakini baadhi ya visukuma vya ioni vinavyotumika katika unajimu havileti zaidi.
4. Mtihani wa EmDrive 2014.
Toleo la EmDrive lililojaribiwa na NASA (4) ni kazi ya mbunifu wa Marekani Guido Fetti. Uchunguzi wa utupu wa pendulum umethibitisha kuwa inafikia msukumo wa 30-50 µN. Maabara ya Eagleworks, iliyoko Lyndon B. Johnson Space Center huko Houston, alithibitisha kazi yake katika utupu. Wataalam wa NASA wanaelezea uendeshaji wa injini kwa athari za quantum, au tuseme, kwa kuingiliana na chembe za suala na antimatter zinazotokea na kisha kuangamiza kwa pande zote katika utupu wa quantum.
Kwa muda mrefu, Wamarekani hawakutaka kukubali rasmi kwamba waliona msukumo uliotolewa na EmDrive, wakiogopa kwamba thamani ndogo inaweza kuwa kutokana na makosa ya kipimo. Kwa hiyo, mbinu za kipimo ziliboreshwa na jaribio lilirudiwa. Tu baada ya haya yote, NASA ilithibitisha matokeo ya utafiti.
Walakini, kama gazeti la International Business Times liliripoti mnamo Machi 2016, mmoja wa wafanyikazi wa NASA ambao walifanya kazi kwenye mradi huo alisema kuwa shirika hilo linapanga kurudia majaribio yote na timu tofauti. Hii itamruhusu hatimaye kujaribu suluhisho kabla ya kuamua kuwekeza pesa zaidi ndani yake.
